中国古代天文学是祖先留下的智慧宝藏,早在夏朝就有了现存最早的农事历书《夏小正》,把天象变化与农业生产绑定,指导农耕生活。东汉张衡提出“浑天说”阐述宇宙结构,造出能精准演示日月星辰运行的浑天仪,还发明了世界上第一台监测地震的地动仪,比西方同类发明早1700多年。
唐代僧一行主持全国天文测量,派人到13个观测点测日影、量北极高度,算出地球子午线一度的弧长,这是人类历史上第一次实测子午线,比阿拉伯早近百年。元代郭守敬设计制造了简仪、高表等12种天文仪器,把观测精度拉满,他编订的《授时历》推算的一年时长和现行公历完全一致,却早了300年,从元朝用到明朝长达364年。
古人观测天象的细致程度令人惊叹。公元前613年《春秋》记录了哈雷彗星出现,从那到1910年哈雷彗星31次回归,我国都有详细记载,比西方早几百年。《春秋》还记有公元前687年天琴座流星雨“星陨如雨”,这是世界上最早的流星雨记录。《诗经》里的“十月之交,朔日辛卯,日有食之”,是公元前776年日食的记载,比古巴比伦早13年。
圭表是古代测量日影的重要仪器,由圭和表组成,通过正午日影长度定节令、算回归年。北京古观象台曾提前进行春分测影,当穿过测影仪小孔的光斑被横杆截断时,日影长度有特定数值。古人连续多年记录各节气日影数据,发现其周期性变化,从而计算出回归年长度,这对修改历法、了解天体运行至关重要。
24节气定型于秦汉,是古代天文学与生活的结合。春分时分太阳直射赤道,昼夜平分,古人通过观测鸟星(南方朱雀七宿中较亮的星)黄昏出现在正南方,或是北斗七星斗柄东指判断节气。山西陶寺遗址的古观象台复原后,春分日出恰从第7道夯土缝升起,精度达0.5度以内。春分还是重要的仪式日,帝王率群臣祭日求风调雨顺,民间有竖蛋、吃春菜、放纸鸢的习俗,纸鸢上系着愿望纸条寓意送灾祈福。
南北朝祖冲之的《大明历》首次引入“岁差”,算出的回归年长度和现代测量值只差50秒。这些成就不是空想,而是一代代学者观测、计算、考察的结果,撑起了古代农业、航海、民生的半壁江山,在世界科技史上留下浓墨重彩的一笔。
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